СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОФРИРОВАННЫХ ПОЛОС Российский патент 2006 года по МПК B21D5/06 B21D13/10 

Описание патента на изобретение RU2288800C1

Предлагаемое изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве листовых гофрированных профилей проката.

Такие профили с продольными сплошными гофрами различной конфигурации поперечного сечения (полукруглые, треугольные, трапециевидные и др.) изготавливают на многоклетевых профилегибочных станах, аналогичных агрегату 0,5÷2,5×300÷1500 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Гофры образуются путем последовательного профилирования по проходам формообразования, заключающегося в подгибке элементов гофров на заданные углы и с заданными радиусами гиба.

Технология профилирования гофрированных листов достаточно подробно описана в книге И.С.Тришевского и др. «Холодногнутые гофрированные профили проката», Киев, «Технiка», 1973, с.132-139. Наиболее распространенной системой последовательного формообразования гофров является система, при которой формовку гофров ведет, начиная от середины ширины полосы. Это облегчает режим профилирования, упрощает расчет ширины исходной заготовки и технологических переходов, а также облегчает настройку стана.

Известен способ изготовления гофрированных гнутых профилей, включающий одновременную формовку гофров в валках стана, при этом в каждом проходе сечению заготовки придают профиль, у которого расстояние от места контакта валков с металлом до оси вращения валков равно таковому в последней формующей клети (см. а.с. СССР №575156, кл. В 31 D 5/08 от 14.07.75 г.). Однако такой способ не позволяет получить трапециевидные гофры с «обратным» наклоном их боковых стенок (см. ниже).

Наиболее близким к заявляемому объекту является способ изготовления гофрированных профилей (а.с. СССР №1174120, кл. В 21 D 5/06, опубл. в БИ №31, 1985 г.).

Этот способ заключается в последовательном, начиная от середины ширины полосы, формообразовании гофров с заданными углами подгибки по проходам и характеризуется тем, что при формовке гофров трапецеидальной формы верхнее основание центрального гофра во всех проходах располагают на уровне формовки, постепенно опуская плоские межгофровые участки от этого уровня до заданной высоты, а формовку периферийных гофров производят, поднимая верхние основания до уровня формовки.

Такая технология профилирования также не позволяет получить трапециевидные гофры с «обратным» наклоном их боковых стенок.

Действительно, как видно из фиг.2, если не применять каких-либо специальных приемов, то в калибрах валков профилегибочного стана возможно подогнуть боковые элементы гофров не более чем на 90°, т.е. сделать их вертикальными.

Технической задачей настоящего изобретения является получение качественных профилей с вышеуказанной формой поперечного сечения за минимальное число проходов и снижение производственных расходов.

Для решения этой задачи в способе производства гофрированных полос, включающем последовательное по проходам формообразование гофров, которое производят, начиная от середины ширины полосы, с получением гофров с заданным углом подгибки α, в отличие от ближайшего аналога осуществляют формообразование гофров с углами подгибки по проходам для каждого гофра, равными 25°→45°→65°→80°→90°, до получения сформованной полосы шириной B1 с гофрами, имеющими в поперечном сечении вертикальные стенки и овальные вершины и межгофровые участки, в двух последних проходах формообразование гофров производят путем их осадки с наклоном стенок наружу к горизонтали с приложением к формуемой полосе в горизонтальной плоскости поперечных встречно направленных сил, при этом в предпоследнем проходе гофры осаживают с получением угла наклона их стенок, равного (1,17...1,20)α, а в последнем - с получением заданного угла наклона α, a ширину сформованной полосы B1 при осадке гофров уменьшают до В2=(0,90...0,95)B1.

Сущность заявляемого технического решения заключается, во-первых, в формообразовании гофров с вертикальными стенками и овальными вершинами и межгофровыми участками за минимальное число проходов, а во-вторых, в осадке полученных гофров с получением требуемого наклона их стенок. При этом углы подгибки за один проход составляют до 25° (у известного способа не более 12°). Кроме того, для предотвращения уширения осаживаемой гофрированной полосы с образованием «обычных» трапециевидных гофров (т.е. с наклоном их боковых стенок в сторону средней продольной плоскости гофра) предусмотрено приложение к нижней части этой полосы встречно направленных сил. Такие силы могут создаваться, например, соответствующей насечкой нижних валков двух последних клетей либо выполнением на них неглубоких канавок по окружности бочек.

Предлагаемое соотношение величин углов (α1 и α2) наклона стенок гофров в двух последних проходах обеспечивает равномерный износ валков двух последних клетей, что продляет рабочую кампанию всех валков между перевалками (вывалка валков производится при износе сверхдопустимой нормы даже одного из них).

На фиг.1 схематично показано последовательное формообразование гофров (даны первые пять и последние три прохода), а на фиг.2 - поперечное сечение готового профиля (римские цифры - номера проходов).

В проходах I-IV происходит формообразование внутренних (направленных в сторону вертикали уу стенок 1 двух средних гофров и овального межгофрового участка 2. В V проходе стенки 1 подгибаются до 90° и начинается формообразование внешних стенок 3 и овальных вершин 4 этих гофров с углом подгибки стенок, равным 25°. Формообразование средних гофров заканчивается в IX проходе (не показан), где начинается подгибка на угол 25° внутренних стенок следующих двух гофров, а образование их внешних стенок начинается в XIII проходе (не показан) и заканчивается в XVII проходе.

Осадка гофров осуществляется в XVIII и XIX проходах с получением требуемой конфигурации гофров, показанной на фиг.2. При этом происходит некоторое уменьшение ширины B1 полосы до ширины B2=(0,90...0,95)B1. Знание величины сужения полосы необходимо при расчете ширины исходной заготовки.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на профилегибочном агрегате 0,5÷2,5×300÷1500 ОАО «Магнитогорский меткомбинат».

С этой целью варьировали углы подгибки за проход (и общее число проходов), величину вертикальной осадки (с изменением углов α1 и α2 - см. фиг.1), величину конечного угла α2 (в пределах 60°...70°), а также величину B2→f(B1). Результаты опытов оценивали по качеству (геометрии) полученных гофрированных профилей и по числу проходов, необходимых для их получения.

Выбранная величина конечного (заданного) угла наклона стенок у гофров готового профиля является оптимальной в аспекте эксплуатации профиля: при α>70° ухудшаются «амортизационные» свойства профиля (при его динамической нагрузке), а при α<60° - жесткость профиля (сопротивление его профильному изгибу) становится недостаточной.

Наилучшие результаты (выход качественных, т.е. полностью соответствующих требованиям к геометрии, профилей, сформованных за 19 проходов) получены при реализации предлагаемой технологии. Отклонения от основных ее параметров ухудшали полученные результаты.

Так, не увенчалась успехом попытка увеличения углов подгибки за проход с уменьшением общего числа проходов до 15 из-за появления недопустимой волнистости на межгофровых участках. Уменьшение же углов подгибки за проход (с увеличением числа проходов) не улучшило геометрию профилей, но увеличило расход валков (и трудозатраты) почти на 25%.

Аналогичным образом не улучшила качество готовых профилей и осадка гофров за три прохода (при общем их количестве 20). Осадка же гофров за один проход привела к искривлению их вертикальных стенок и к неисправимому поперечному прогибу профилей.

Изменение соотношения между углами α1 и (в любую сторону) α2 (в любую сторону) вызывало их неравномерный износ.

Дали положительные результаты как «грубая» насечка валков (Ra=6...9 мкм), так и выполнение на бочках нижних валков двух последних клетей стана вышеупомянутых радиальных канавок. Ширина полосы после осадки была в пределах В2=355...365 мм (В2=385 мм).

Способ профилирования гофрированных полос, выбранный в качестве ближайшего аналога, в опытах не использовали ввиду его непригодности для получения требуемых профилей. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели.

По результатам технико-экономического анализа, проведенного в ОАО «ММК», использование предлагаемого способа для производства вышеописанных гофрированных профилей позволит получать их за минимальное число проходов с уменьшением расхода валков и производственных затрат не менее чем на 20%.

Пример конкретного выполнения

Гофрированный профиль толщиной S=1,5 мм (см. фиг.2) и шириной В=356 мм имеет четыре трапециевидных гофра с Н=27, l=51 мм, α=65° и r=5 мм.

Профиль формуется из заготовки сечением 560×1,5 мм2 за 19 проходов с углами подгибки при формообразовании гофров, начиная от середины ширины полосы, равными: 25°→45°→65°→80°→90° (см. фиг.1). Количество формующих проходов 17.

В XVIII и XIX проходах гофры осаживаются с получением углов наклона их стенок к горизонтали соответственно 77° и 65°. Ширина полосы до осадки B1=385 мм, после: B2=0,925 В1=0,925 385≈356 мм = В.

Радиусы R овальных вершин и нижних межгофровых участков составляют 17 мм.

Нижние валки двух последних клетей имеют поверхность бочки с Ra=7,5 мкм.

Похожие патенты RU2288800C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ГОФРИРОВАННЫХ ЛИСТОВ 2006
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Корнилов Владимир Леонидович
  • Урмацких Анатолий Васильевич
  • Архандеев Александр Владимирович
  • Носов Василий Леонидович
RU2330742C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВ С ТРАПЕЦИЕВИДНЫМИ ГОФРАМИ 1993
  • Гридневский В.И.
  • Антипанов В.Г.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Шуткин С.А.
  • Рузанкин К.В.
RU2050999C1
СПОСОБ ФОРМОВКИ ГНУТОГО ЛИСТОВОГО ПРОФИЛЯ 2006
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Архандеев Александр Владимирович
  • Урмацких Анатолий Васильевич
  • Корнилов Владимир Леонидович
RU2335366C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ГОФРИРОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ 1992
  • Докторов Марк Ефимович[Ua]
  • Пшеничная Наталья Вениаминовна[Ua]
RU2030943C1
СПОСОБ М.Е. ДОКТОРОВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ГОФРИРОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ГОФРАМИ НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТЕНКАХ ОСНОВНЫХ ГОФРОВ И НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ МЕЖГОФРОВЫХ УЧАСТКАХ 1992
  • Докторов Марк Ефимович[Ua]
  • Пшеничная Наталья Вениаминовна[Ua]
RU2048226C1
Способ производства гофрированных профилей 1990
  • Докторов Марк Ефимович
  • Пшеничная Наталья Вениаминовна
  • Кузьмис Эдуард Владимирович
  • Босый Владимир Николаевич
  • Беляев Виктор Григорьевич
SU1750775A1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВЫХ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ 1993
  • Гридневский В.И.
  • Антипанов В.Г.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Тарасов С.Я.
RU2040997C1
Способ М.Е.Докторова изготовления листовых гнутых профилей с гофрами 1991
  • Докторов Марк Ефимович
SU1813584A1
Способ М.Е.Докторова изготовления гофрированных профилей 1990
  • Докторов Марк Ефимович
SU1759501A1
СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС 1998
  • Карпов Е.В.
  • Антипанов В.Г.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Корнилов В.Л.
RU2149072C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 288 800 C1

Реферат патента 2006 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОФРИРОВАННЫХ ПОЛОС

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве листовых гофрированных профилей проката. Производят последовательное по проходам, начиная от середины ширины полосы, формообразование гофров с заданными углами подгибки. Углы подгибки для каждого гофра по проходам принимают равными 25°→45°→65°→80°→90°. Последовательное формообразование осуществляют до получения сформованной полосы гофрами, имеющими в поперечном сечении вертикальные стенки, овальные вершины и межгофровые участки. В двух последних проходах гофры осаживают с наклоном их стенок наружу к горизонтали с приложением к формуемой полосе в горизонтальной плоскости поперечных встречно направленных сил. В предпоследнем проходе стенки наклонены под углом, равным (1,17-1,20)α, а в последнем - под заданным углом α. В результате обеспечивается получение качественных профилей с требуемой формой поперечного сечения за минимальное число проходов и снижение производственных расходов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 288 800 C1

1. Способ производства гофрированных полос, включающий последовательное по проходам формообразование гофров, которое производят, начиная от середины ширины полосы, с получением гофров с заданным углом подгибки α, отличающийся тем, что осуществляют формообразование гофров с углами подгибки по проходам для каждого гофра, равными 25°→45°→65°→80°→90° до получения сформованной полосы шириной B1 с гофрами, имеющими в поперечном сечении вертикальные стенки и овальные вершины и межгофровые участки, в двух последних проходах формообразование гофров производят путем их осадки с наклоном стенок наружу к горизонтали с приложением к формуемой полосе в горизонтальной плоскости поперечных встречно направленных сил, при этом в предпоследнем проходе гофры осаживают с получением угла наклона их стенок, равного (1,17-1,20)α, а в последнем - с получением заданного угла наклона α.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при осадке гофров ширину сформованной полосы B1 уменьшают до В2=(0,90-0,95)B1.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2288800C1

Способ изготовления гофрированных профилей 1983
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Калужский Владимир Борисович
  • Герасько Василий Григорьевич
  • Хмель Владимир Андреевич
SU1174120A1
Способ изготовления гнутых профилей 1987
  • Игнатенко Анатолий Павлович
  • Хижняков Яков Васильевич
  • Босый Владимир Николаевич
  • Смоляров Анатолий Михайлович
  • Березовский Семен Фриделевич
SU1480918A1
Способ профилирования гофрированных листов 1989
  • Ушаков Александр Александрович
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Гридневский Виталий Иванович
  • Пахомов Николай Трофимович
SU1657250A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВ С ТРАПЕЦИЕВИДНЫМИ ГОФРАМИ 1993
  • Гридневский В.И.
  • Антипанов В.Г.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Шуткин С.А.
  • Рузанкин К.В.
RU2050999C1
US 3707088 A, 26.12.1972.

RU 2 288 800 C1

Авторы

Карпов Евгений Вениаминович

Антипанов Вадим Григорьевич

Шишов Сергей Алексеевич

Архандеев Александр Владимирович

Урмацких Анатолий Васильевич

Даты

2006-12-10Публикация

2005-03-09Подача